Назначение, характеристики и аналоги транзистора 13001

Транзистор 13001 (MJE13001) – кремниевый триод, производимый по планарной эпитаксиальной технологии. Имеет структуру N-P-N. Относится к приборам средней мощности. Производятся, большей частью, на предприятиях, расположенных в Юго-Восточной Азии, и применяются в электронных приборах, произведенных в том же регионе.

Внешний вид транзистора 13001.

Основные технические характеристики

Главными особенностями транзистора 13001 являются:

  • высокое рабочее напряжение (база-коллектор – 700 вольт, коллектор-эмиттер – 400 вольт, по некоторым источникам – до 480 вольт);
  • малое время переключения (время нарастания тока — tr=0,7 микросекунд, время спадания тока tf=0,6 μs, оба параметра измерены при токе коллектора 0,1 мА);
  • высокая рабочая температура (до +150 °C);
  • высокая рассеиваемая мощность (до 1 Вт);
  • низкое напряжение насыщения коллектор-эмиттер.

Последний параметр декларируется при двух режимах:

Ток коллектора, мАТок базы, мАНапряжение насыщения коллектор-эмиттер, В
50100,5
120401

Также в качестве преимущества производители заявляют о низком содержании в транзисторе вредных веществ (соответствие требованиям RoHS).

Важно! В даташитах различных производителей на транзисторы серии 13001 характеристики полупроводникового прибора разнятся, поэтому возможны определенные несоответствия (обычно, в пределах 20%).

Другие параметры, значимые для эксплуатации:

  • максимальный непрерывный ток базы – 100 мА;
  • наибольший импульсный ток базы – 200 мА;
  • предельный допустимый ток коллектора – 180 мА;
  • предельный импульсный ток коллектора – 360 мА;
  • наибольшее напряжение база-эмиттер – 9 вольт;
  • время задержки включения (storage time) – от 0,9 до 1,8 μs (при токе коллектора 0,1 мА);
  • напряжение насыщения база-эмиттер (при токе базы 100 мА, токе коллектора 200 мА) – не более 1,2 вольта;
  • наибольшая рабочая частота – 5 МГц.

Статический коэффициент передачи по току для разных режимов заявляется в пределах:

Напряжение коллектор-эмиттер, ВТок коллектора, мАКоэффициент усиления
НаименьшийНаибольший
517
52505
20201040

Все характеристики декларируются при температуре окружающего воздуха +25 °C. Хранить транзистор можно при температурах окружающей среды от минус 60 до +150 °C.

Корпуса и цоколевка

Транзистор 13001 выпускается в выводных пластиковых корпусах с гибкими выводами для монтажа по технологии true hole:

  • TO-92;
  • TO-126.

Также в линейке имеются корпуса для поверхностного монтажа (SMD):

  • SOT-89;
  • SOT-23.

Маркируются транзисторы в SMD-корпусах литерами H01A, H01C.

Важно! Транзисторы различных производителей могут иметь префикс MJE31001, TS31001 или не имеют префикса. Из-за недостатка места на корпусе префикс часто не указывается, а такие приборы могут иметь различную цоколевку. Если имеется транзистор неизвестного происхождения, расположение выводов лучше уточнить с помощью мультиметра или прибора для проверки транзисторов.

Корпуса транзистора 13001.

Отечественные и зарубежные аналоги

Прямого аналога транзистора 13001 в номенклатуре отечественных кремниевых триодов нет, но при средних эксплуатационных режимах можно применять кремниевые полупроводниковые приборы структуры N-P-N из таблицы.

Тип транзистораНаибольшая рассеиваемая мощность, ВаттНапряжение коллектор-база, вольтНапряжение база- эмиттер, вольтГраничная частота, МГцНаибольший ток коллектора, мАh FE
КТ538А0,860040045005
КТ506А0,780080017200030
КТ506Б0,860060017200030
КТ8270А0,7600400450010

При режимах, близких к максимальным, надо внимательно выбирать аналоги так, чтобы параметры позволяли эксплуатировать транзистор в конкретной схеме. Также надо уточнять цоколевку приборов – она может не совпадать с расположением выводов 13001, это может привести к проблемам с установкой на плату (особенно, для исполнения SMD).

Из зарубежных аналогов для замены подойдут такие же высоковольтные, но более мощные кремниевые N-P-N транзисторы:

  • (MJE)13002;
  • (MJE)13003;
  • (MJE)13005;
  • (MJE)13007;
  • (MJE)13009.

Они отличаются от 13001, большей частью, повышенным током коллектора и увеличенной мощностью, которую может рассеивать полупроводниковый прибор, но также может иметь место различие в корпусе и расположении выводов.

В каждом конкретном случае надо проверять цоколевку. Во многих случаях могут подойти транзисторы LB120, SI622 и т.п., но надо внимательно сравнить специфические характеристики.

Так, у LB120 напряжение коллектор-эмиттер составляет те же 400 вольт, но между базой и эмиттером больше 6 вольт подавать нельзя. Также у него несколько ниже максимальная рассеиваемая мощность – 0,8 Вт против 1 Вт у 13001. Это надо учитывать при принятии решения о замене одного полупроводникового прибора на другой. То же самое относится к более мощным высоковольтным отечественным кремниевым транзисторам структуры N-P-N:

Тип отечественного транзистораНаибольшее напряжение коллектор-эмиттер, ВМаксимальный ток коллектора, мАh21эКорпус
КТ8121А4004000<60КТ28
КТ8126А4008000>8КТ28
КТ8137А40015008..40КТ27
КТ8170А40015008..40КТ27
КТ8170А40015008..40КТ27
КТ8259А4004000до 60TO-220, TO-263
КТ8259А4008000до 60TO-220, TO-263
КТ8260А40012000до 60TO-220, TO-263
КТ82704005000<90КТ27

Они заменяют приборы серии 13001 функционально, имеют большую мощность (а иногда и более высокое рабочее напряжение), но расположение выводов и габариты корпуса могут разниться.

Область применения транзисторов 13001

Транзисторы серии 13001 разработаны специально для применения в преобразовательных устройствах небольшой мощности в качестве ключевых (переключающих) элементов.

  • сетевые адаптеры мобильных устройств;
  • электронная пускорегулирующая аппаратура люминесцентных ламп малой мощности;
  • электронные трансформаторы;
  • другие импульсные устройства.

Нет принципиальных ограничений на использование транзисторов 13001 в качестве транзисторных ключей. Также можно применять данные полупроводниковые приборы в усилителях низкой частоты в случаях, где не требуется особое усиление (коэффициент передачи по току у серии 13001 по современным меркам невелик), но в этих случаях не реализуются довольно высокие параметры этих транзисторов по рабочему напряжению и их высокое быстродействие.

Лучше в этих случаях применить более распространенные и дешевые типы транзисторов. Также при построении усилителей надо помнить, что комплементарная пара у транзистора 31001 отсутствует, поэтому с организацией двухтактного каскада могут быть проблемы.

Принципиальная схема сетевого зарядного устройства для аккумулятора переносного устройства.

На рисунке приведен характерный пример использования транзистора 13001 в сетевом зарядном устройстве для аккумулятора переносного устройства. Кремниевый триод включен в качестве ключевого элемента, формирующего импульсы на первичной обмотке трансформатора ТР1. Он с большим запасом выдерживает полное выпрямленное сетевое напряжение и не требует дополнительных схемотехнических мер.

Температурный профиль для пайки бессвинцовым припоем.
Температурный профиль для пайки бессвинцовым припоем

При пайке транзисторов надо соблюдать определенную осторожность, не допуская излишнего нагрева. Идеальный температурный профиль указан на рисунке и состоит из трех этапов:

  • этап предварительного нагрева длится около 2 минут, за это время транзистор прогревается от 25 до 125 градусов;
  • собственно пайка длится около 5 секунд при максимальной температуре 255 градусов;
  • заключительный этап – расхолаживание со скоростью от 2 до 10 градусов в секунду.

Этот график сложно соблюсти в домашних условиях или в мастерской, да и не так это важно при демонтаже-монтаже единичного транзистора. Главное – не превышать максимально допустимую температуру пайки.

Транзисторы 13001 имеют репутацию достаточно надежных изделий, и при условиях эксплуатации, не выходящих за установленные пределы, могут прослужить долго без отказов.

Похожие статьи:
Ссылка на основную публикацию
OdinElectric.ru - Сайт об электрике и для электриков Adblock
detector